JPH06281557A - フローセル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】粒子を含む液体サンプルを超扁平形状で高速に
流し、粒子の画像を効率良く高精度に取り込むことを可
能にするフローセル装置を提供することを目的とする。 【構成】サンプル液をシ−ス液で包み込んだシ−スフロ
−を形成するフロ−セル装置１において、前記サンプル
液の流れが厚さが薄く幅が広い扁平状に形成されるもの
であって、該サンプル液の流れを増速する流路と該増速
する流路の下流側に測定を行う平行流を形成するように
構成されたことを特徴とするフロ−セル装置。 【効果】サンプルを高速で精度良く測定できるため測定
精度、効率の向上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液体中に懸濁する粒子の
形態的情報を得て、これを分析するフロ−セル装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】液体の中に含まれる粒子の形状を観察
し、その粒子の分類・分析を行なう例として尿沈渣検査
がある。尿沈渣検査は、尿中の粒子の形態学的な検査で
あるが、従来は、沈渣物を染色してスライドガラス上に
標本を作り、顕微鏡観察する、いわゆる目視で行う方法
が採られてきた。沈渣物の中には、血球細胞や細菌など
の数マイクロメートルの粒子から円柱などの数百マイク
ロメートルの粒子まであり、顕微鏡の倍率を高倍率と低
倍率に切り換えて観察するが、上記方法では、目的によ
って観察する試料の量は異なるが、典型的には高倍率で
５マイクロリットル、低倍率で７５０マイクロリットル
分の原尿に相当する量の濃縮尿を観察し、各沈渣成分の
数を計数している。

【０００３】検査を自動化する装置として、粒子を液体
中に懸濁させたままフローセル中に流して、光学的に分
析するものがある。例えば、特表昭５７−５００９９５
号公報には、流体試料を特別な形状の流路に通し、そこ
で試料中の粒子を幅広の作像領域中で、静止像を作成す
る装置が示されている。この装置は、顕微鏡を用いて流
れの拡大像をＣＣＤカメラの動作に同期して周期的に発
光する発光時間は短いパルス光源を用いて、粒子が流れ
ていても静止像をＣＣＤカメラの撮像面上に作像するよ
うになっており、得られた静止像を画像分析すること
で、液体中の粒子の形態的な分析ができるものである。
また、撮像された試料の体積中にいくつの粒子が含まれ
ているかを計数することで粒子の濃度を分析することが
できる。

【０００４】又、液体中に含まれる粒子の形状を観察
し、その粒子の分類、分析を行なう例として、フローセ
ルを用いた方法がある。これは、測定部を持つ特殊な形
状の流路であるフローセルの中で、シース液で包み込ま
れた被測定液体の流れ（以下サンプル流という）を形成
し、光学的な方法でサンプル液中に含まれる粒子の測定
を行なう方法である。

【０００５】フローセルを用いる測定方法のうち、１種
類のサンプルの測定中に、流れの条件を変えることによ
り、サンプル流の形状を変化させて、複数の異なる条件
のもとで測定を行なう方法も提案されている。その一例
として、特開平３−１０５２３５号公報には尿沈渣検査
装置が記載されている。この装置は、尿中に含まれる粒
子成分を、扁平形状のサンプル流を形成できるフローセ
ルを用いて測定するものである。

【０００６】扁平流を構成するためのフローセルは、測
定部の流路がサンプルの厚さ方向には変化がなく、厚さ
方向には下流にゆくにしたがって徐々に広がる拡大流路
を持つ構成になっている。サンプル流は、この流路を通
過するときに幅方向に広げられ、減速して扁平な流れと
なる。そして、厚さ方向に薄く、幅方向に広いサンプル
流の中心の一部を切り取るかたちでサンプル中に含まれ
る粒子の撮像を行なう。 特開平３−１０５２３５号公
報に記載の測定では、顕微鏡の拡大率を、高倍率と低倍
率とに切りえて様々な大きさの粒子の測定を行なう。こ
のとき、フローセルに流し込むサンプル液、あるいはシ
ース液の流量を変更することにより、サンプル流の厚み
をコントロールしている。すなわち、高倍率でサンプル
流を測定する場合は顕微鏡の焦点深度が浅くなるので、
サンプル流の厚みを薄くして粒子にピントが合うように
し、低倍率の場合はその逆となるようコントロールして
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特表昭５７−５００９
９５号公報に記載の装置を尿沈渣の分析に利用し、尿試
料を遠心分離しないで分析すると、一定時間に分析でき
る試料の体積は非常に少量で、しかも多くの画像が粒子
が撮像されていないむだな画像となる。これは、尿沈渣
の濃度が非常に薄いためである。尿に含まれる粒子は、
１マイクロリットル当たり１個以下の場合が多く、濃縮
しない場合には、低倍率の視野でも１００視野に１個の
粒子も写らない場合がある。

【０００８】このように、分析する粒子がわずかしか含
まれていない低濃度の試料を高精度に分析するには、分
析する試料液の体積を多くし、測定粒子の数を増やす必
要がある。このような測定を効率良く行なうためには、
フローセル中を流す試料の速度を上げる必要がある。

【０００９】しかし、特表昭５７−５００９９５号公報
に記載の方法のように、測定部の流路幅が広くなるよう
な拡大流路では流速を上げるのにともない、試料の流れ
の乱れ、厚さの不均一性、速度分布のムラができると考
えられる。これは、測定部視野における高精度な粒子撮
像に不利である。また、前記流路を流れる試料は、断面
が楕円形状の扁平流となり、測定部視野における試料の
体積が常に一定になりにくい。さらに分析視野が試料の
流れの一部を撮影する形になっているので、視野から粒
子がはみ出し、正確な粒子情報及び、試料の濃度情報が
得られない場合もあり得る。

【００１０】以上のように、従来の方法では、低濃度試
料中の粒子画像を、一定時間内に数多く正確に撮影する
手段はなかった。

【００１１】又、特開平３−１０５２３５号公報に記載
の扁平流を形成するフローセルには、サンプル流の形状
を自由にコントロールすることができないという欠点が
存在する。すなわち、円柱形状のノズル先端から吐出さ
れた、断面が円であるサンプル流れをいったん押しつぶ
し、更に拡大流路で減速しながら左右に広げることによ
って、サンプル流の扁平化を行なっており、サンプル液
とシース液の流量の調整のみが、サンプル流の形状を制
御できるパラメータであるため、サンプル流中心部の流
速とサンプル流の厚さを単独に自由にコントロールする
ことは難しい。

【００１２】また、サンプル流の中心部の流速、あるい
はサンプル流の厚さを所望の値に合わせるようにサンプ
ル液とシース液の流量を設定した場合、サンプル流の幅
や、サンプル流周辺部の流速をコントロールすることは
できず、サンプル流の幅や、サンプル流周辺部の流速
は、流路の形状によって決定されるので、制御不能の値
となる。

【００１３】サンプル流の幅及び流速が制御されない場
合には以下のような欠点が生じる。

【００１４】前記公知例のフローセルのサンプル流は、
実際の測定に必要な範囲よりも広い幅の流れとなり、撮
像はサンプル流の一部を切り取る形で行なわれる。従っ
て撮影された画像の端で粒子像が切れる場合がある。
又、フローセルのサンプル流は、拡大減速流路によって
幅が広がる流れを形成している。そのため、その中心部
と周辺部では流速にムラが生じる。

【００１５】以上のように、特開平３−１０５２３５号
公報に記載のフローセルでは、フローセル内のサンプル
流の形状及び流速を単独で、能動的に、自由に制御する
ことができないものであり、問題を有していた。

【００１６】本発明の第１の目的は、液体の中に含まれ
る粒子から画像情報を得て、これを分析する装置におい
て、低濃度の粒子懸濁液であっても、一定時間内に数多
くの試料中の粒子の画像を高精度に得るフロ−セル装置
を提供することにある。

【００１７】本発明の第２の目的は、洗浄面積およびを
低減し、洗浄時間を低減できるフロ−セル装置を提供す
ることにある。

【００１８】本発明の第３の目的は、サンプル液の流れ
る幅を可変にできるフロ−セル装置を提供することにあ
る。

【００１９】本発明の第４の目的は、フローセルを流れ
るサンプル流が、測定範囲からはみ出さずに流れる中心
部と周辺部で流速が均一であるように、サンプル流の
幅、厚さ、流速をそれぞれ独立に制御できるフローセル
装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明のフロ−セル装置は、サンプル液をシ
−ス液で包み込んだシ−スフロ−を形成するフロ−セル
装置において、前記サンプル液の流れが厚さが薄く幅が
広い扁平状に形成されるものであって、上流側に形成さ
れる縮流流路と、該縮流流路に接続された平行流を形成
する測定部と、該測定部の後流側に形成される減速流路
部を備えたことを特徴とするものである。 また、サン
プル液をシ−ス液で包み込んだシ−スフロ−を形成する
フロ−セル装置において、前記サンプル液の流れが厚さ
が薄く幅が広い扁平状に形成されるものであって、該サ
ンプル液の流れを増速する流路と該増速する流路の下流
側に測定を行う平行流を形成するように構成されたこと
を特徴とするものである。

【００２１】また、サンプル液を供給するためのサンプ
ル液供給部と、該サンプル液を包み込みシ−スフロ−を
形成するためのシ−ス液供給部と、該シ−スフロ−を流
す流路を備えたフロ−セル装置において、前記流路が扁
平状にかつ前記サンプル液の幅を可変となるように構成
されるものであって、上流側から下流側にかけて縮流流
路と、平行流路が構成されていることを特徴とするもの
である。

【００２２】また、サンプル液を供給するためのサンプ
ル液供給部と、該サンプル液を包み込みシ−スフロ−を
形成するためのシ−ス液供給部と、該シ−スフロ−を流
す流路を備えたフロ−セル装置において、該流路が透明
な材質の正面板と、該正面板に接合され流れ方向の断面
形状が台形状の縮流板と、それらの側面に接合された側
面板から構成されることを特徴とするものである。

【００２３】また、一方のシ−ス液流入口が設けられた
上部プレ−トと、他方のシ−ス液流入口が設けられた下
部プレ−トと、該上部プレ−トと下部プレ−トとの間に
スリットが設けられシ−ス液の流路が形成されたガイド
プレ−トとサンプル液の流路とサンプル液用ノズルが形
成されたノズル部材とを重ね合わせるように接合してシ
−スフロ−の流路を形成したことを特徴とするものであ
る。

【００２４】また、内部にサンプル液の流路が形成さ
れ、該流路と接続されたノズルが形成されたガイドプレ
−トが取り付けられたノズル押えと、該ガイドプレ−ト
を取り囲むように取り付けられ、シ−スフロ−を形成す
るためのキャピラリ−と、シ−ス液流入口を有し前記ノ
ズル押えとキャピラリ−を固定するためのホルダを備え
たことを特徴とするものである。

【００２５】また、サンプル液をシース液で包みこんだ
シ−スフロ−を形成するフローセル装置において、前記
シ−スフロ−の流れの方向をｘ軸、幅方向をｙ軸、高さ
方向をｚ軸としたとき、上流側からｘ軸方向に沿ってｚ
軸方向の寸法が減少され増速する流れ区間と、ｚ軸方向
の寸法が同一に形成され平行流が形成される流れ区間と
が形成されていることを特徴とするものである。

【００２６】また、前記縮流流路の上流側に平行流路部
を具備するものである。また、前記縮流流路が単調に増
速する流れであるものである。また、前記平行流路の流
れが１０００ｍ／秒以上のサンプル流であるものであ
る。また、前記平行流路が測定部であってサンプル液の
厚みが顕微鏡で撮像できる厚さにほぼ一致させて形成さ
れているものである。また、前記サンプル液がノズルか
ら流出されるものであって、該ノズルがガイドを備え、
かつ該ガイドにより前記サンプル流の幅を一定に保つよ
うにしたものである。

【００２７】また、前記ノズルの流出口が流れ方向側に
突き出された少なくとも２つの突起を有するものであ
り、前記ｘ−ｚ平面に対し面対称になるように形成され
ているものである。また、前記平行流の後流側にｚ軸方
向の寸法が緩やかに増大される減速される流れ区間が形
成されているものである。また、前記ノズル出口の突起
がｘ−ｙ平面と平行な１組の平板状であるものである。

【００２８】前記流路が透明な板状部材の接合によって
形成されているものである。また、前記ノズルが、板状
の部材の接合によって形成されているものである。ま
た、前記ノズルが、中空の部材の一部を切り欠くことに
よって形成されいるものである。また、前記流路を構成
する流路構成部品と、前記ノズルとサンプルの供給部と
を密着して接続するホルダを備えたものである。

【００２９】上記第２の目的を達成するために、本発明
のフロ−セル装置は、サンプル液供給用のピペッタと、
該ピペッタを駆動するためのピペッタ駆動装置と、シ−
ス液を供給するシ−ス液供給装置と、前記サンプル液を
シ−ス液で包み込んだシ−スフロ−を形成するための流
路を具備したフロ−セル装置において、該フロ−セル装
置の前記ピペッタとの接続部に前記ピペッタと密着して
接続するためのシ−ル部を設けたことを特徴とするもの
である。

【００３０】また、前記ノズルと接続されたサンプル液
供給部を有し、サンプル液を吐出するためのピペッタを
前記サンプル供給部に直接密着して、サンプル液を供給
するものである。また、前記サンプル供給部にフロ−セ
ル装置を洗浄したときの廃液を排出するための廃液口を
具備しているものである。

【００３１】上記第３の目的を達成するために、本発明
のフロ−セル装置は、前記ガイドが複数個形成されるも
のであって、該ガイドにより前記サンプル流の幅を可変
にするようにしたものである。また、前記サンプル流の
幅が可変となるように形成されるものであって、前記測
定部における測定系の倍率に応じて前記サンプル流の幅
を変えるものである。また、前記ノズルの出口の突起が
ｘ−ｚ平面と平行な少なくとも２組の平板状であるもの
である。また、前記ノズルが前記平行流の流れ区間に突
き出し、該ノズルの出口のｘ軸断面が、ｙ軸方向とｚ軸
方向に対して異なる寸法を有するものである。また、前
記測定部でサンプル液の測定中に、前記サンプル供給手
段によりサンプル液の供給量とシース液の供給量を変更
するように構成したものである。

【００３２】上記第４の目的を達成するために、本発明
のフロ−セル装置は、被検査液をシース液で包みこんだ
シースフローの流れの方向をｘ軸として、該ｘ軸方向に
沿う流れ区間と、該流れ区間の上流側に接続する少なく
とも１つのシース液体供給口と、前記流れ区間の下流側
に接続する少なくとも１つの廃液口と、前記流れ区間に
突き出されたサンプル液体を吐出するノズルを備えたフ
ローセル装置であって、少なくとも前記被検査液の流
量、シース液の流量、ノズルの形状のいずれかを変化さ
せることによって、被検査液の流速、サンプル断面形状
を複数種類に変更するものである。

【００３３】又、被検査液をシース液で包みこんだシー
スフローの流れの方向をｘ軸として、該ｘ軸方向に沿う
流れ区間と、該流れ区間の上流側に接続する少なくとも
１つのシース液体供給口と、前記流れ区間の下流側に接
続する少なくとも１つの廃液口と、前記流れ区間に突き
出されたサンプル液体を吐出する出口を備えているフロ
ーセル装置であって、少なくとも前記被検査液の流量、
シース液の流量、ノズルの形状のいずれかを複数組みあ
わせて変化させることによって、前記被検査液の流れの
流速、前記ｘ軸に垂直な断面のｙ軸方向の幅、ｘ軸に垂
直な断面のｚ軸方向の幅をそれぞれ独立に変更するもの
である。

【００３４】又、前記ノズルの出口部の形状を変化させ
ることによって、前記被検査液の流速、ｙ軸方向の幅、
ｚ軸方向の幅をそれぞれ独立に制御するものである。
又、前記ノズルの出口部の形状変化が出口の大きさを変
化させるものである。又、前記ノズルの出口部が弾性体
のチューブで構成され、弾性体を変形させることによ
り、ノズルの出口の形状を変化させるものである。又、
前記ノズルの出口部が１対以上の板状のガイドを備えた
ものであって、該ガイドの姿勢を変化させることにより
ノズルの出口の形状を変化させるものである。又、前記
ノズルの出口部の形状変化が前記流路に対するノズル姿
勢を変化させるものである。

【００３５】又、前記ノズルの出口内側に大きさの異な
る内側のノズルを備え、かつ該内側のノズルを突出させ
ることによりノズルの出口の形状を変化させるものであ
る。又、前記ノズルの出口部が異なる流路に接続された
複数のサンプル液の出口を有するように形成されたもの
であって、該サンプル液を吐出する出口を変更すること
により前記被検査液の流速、断面形状をそれぞれ独立に
制御するものである。又、前記複数のサンプル液の出口
部が複数の対の板状のガイドを備えたものである。又、
前記ノズルの出口部が１対以上のガイドを有するもので
あって、該ガイドを乗り越えるサンプル液の量を調整す
ることにより、前記被検査液の流速、ｙ軸方向の幅、ｚ
軸方向の幅をそれぞれ独立に制御するものである。又、
前記ノズル出口部にｘ軸と平行に１対の外側のガイドが
設置され、該ガイドの内側に該ガイドよりも小さい１対
の第２のガイドを内側に向かうように角度をもって設置
したものである。

【００３６】

【作用】本発明のフローセル装置は、第１の目的を達成
するために上記のように構成しているので、増速流路で
流れを安定化でき、その流路中において、幅が２００か
ら３００マイクロメートル、厚さが５から２０マイクロ
メートル程度のアスペクト比が非常に大きい扁平な断面
を有する扁平形状のサンプル流を形成することができ
る。この扁平形状は、サンプル液中の被検粒子を顕微鏡
に接続したＣＣＤカメラで撮像する場合、撮像視野の範
囲で、しかも焦点がちょうど合った状態で撮像するのに
適した形状である。

【００３７】また、増速流路で流れを安定化できるの
で、１０００ｍｍ／秒以上の高速なサンプル流を形成す
ることができる。

【００３８】また、フローセル装置のサンプル液の流
は、安定に流れ、厚さ方向および幅方向の変動およびむ
らを小さくできる。

【００３９】また、フローセル装置のサンプル液の流れ
は、厚さ方向に一様に縮流され、厚さが均一な扁平流が
形成され、撮像の精度向上が実現できる。

【００４０】また、フローセル装置のサンプル液の流れ
は、幅方向に速度分布が一様なサンプル流が実現でき
る。

【００４１】本発明のフローセル装置は、第２の目的を
達成するために上記のように構成しているので、サンプ
ル液を短時間で連続して測定部であるフローセル装置に
供給することができ、特に多種類のサンプルを連続して
測定を行なう場合に非常に有効である。

【００４２】また、サンプル液をチューブ等を通して測
定部に導くではなく、測定部のごく近くに直接供給でき
るので、フローセル装置のなかでシースフローが形成さ
れるまでの時間を大幅に短縮できる。

【００４３】また、サンプル液が通過する流路は非常に
短いので、洗浄面積を大幅に減少でき、洗浄時間も短縮
できる。

【００４４】本発明のフローセル装置は、第３の目的を
達成するために上記のように構成しているので、前記フ
ローセルのサンプル流は、ガイドの間隔を調節すること
によって、サンプル流を撮像部に最適の幅に設定するこ
とが可能である。

【００４５】また、フローセル装置は、全てのサンプル
液が撮像領域を通過し、撮像領域の端で粒子の一部のみ
が撮影されることがないので画像分析が正確に行える。
また、撮像領域を通過するサンプル液の体積を正確に知
ることができる。

【００４６】また、フローセル装置は、撮像倍率の切り
替えに伴って、試料液の幅と厚さと流速を切り替えるこ
とができる。

【００４７】本発明のフローセル装置は、第４の目的を
達成するために上記のように構成しているので、検査の
途中、あるいはサンプルの検査の前に、次のような操作
を行なうことによりサンプル流の形状及び流速をコント
ロールすることができる。

【００４８】すなわち、ノズル先端の形状あるいは位置
を変化させることにより、サンプル流の幅は、ノズル先
端の出口の間隔とほぼ等しくなることから、出口の間隔
を制御することによりコントロールできる。また、サン
プル液の流量を変化さると、サンプル流の厚さをコント
ロールすることができる。さらにシース液とサンプル液
の流量を、その比を一定にして変化さると、サンプル流
の形状を変えずに流速のみをコントロールすることがで
きる。

【００４９】又、複数の流路を持つノズルからサンプル
液を吐出する位置を変化させることができるので、サン
プル流の幅及び厚さは、ノズルの複数の流路のうち、サ
ンプルを吐出する位置を変えることによりコントロール
できる。また、シース液とサンプル液の流量を、その比
を一定にして変化さるとサンプル流の形状を変えずに流
速のみをコントロールすることができる。

【００５０】又、複数対のガイドを持つノズルから吐出
するサンプル液の流量を変化させることができるので、
サンプル流の幅及び厚さは、内側に互いに傾いて設置さ
れているガイドを備えたノズル先端から吐出するサンプ
ル液の流量を変化させることにより、ガイドを乗り越え
るか、あるいは内側を流れるかによってコントロールで
きる。また、シース液とサンプル液の流量を、その比を
一定にして変化さると、サンプル流の形状を変えずに流
速のみをコントロールすることができる。

【００５１】このように、複数の種類の検査条件に合っ
た幅、厚さ、流速のサンプル流を同一のフローセルで、
連続して形成することができる。そのため、検査の高精
度化、流路系と検査光学系の単純化、検査に必要なサン
プルの微量化及び検査時間の短縮を図ることができる。

【００５２】又、複数の種類のサンプルの、それぞれの
特徴に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を同一のフロ
ーセルで連続して形成することができる。このため、検
査光学系にとって最適の条件の下で検査が可能であり、
検査の高精度化が図れる。

【００５３】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１から図１０を用
いて説明する。図１は、サンプル供給手段の構成を示す
斜視図、図２はフローセル１の接続部５及びピペッタ２
７の先端部の拡大図、図３は、フローセルの主要構成を
示す斜視図、図４は、ケーシング２の構成を示す斜視
図、図５は、ノズル３の構成を示す斜視図、図６、図
７、図８はそれぞれフローセルの流れを示す斜視図、図
９は図６に示すフローセル１の測定部を上方から見た平
面図、図１０はフローセルにおける撮像視野及びサンプ
ル液の流し方を変える幾つかの方法を示す図である。

【００５４】図１に示すように、後述するフローセルへ
のサンプル供給手段は、主としてピペッタ駆動装置２
９、ピペッタ駆動装置２９により上下、回転されるピペ
ッタアーム２８の先端に設けられサンプルの採取、供給
を行なうパイプ状のピペッタ２７で構成される。図２に
示すように、ピペッタ２７の先端には、接続部５との気
密性を高めるために０リング３２が取り付けられてお
り、ピペッタ２７の先端のサンプル吸引口３３は、サン
プルが液だれしないように先細に仕上げられている。こ
のため、ピペッタ２７の先端と接続部５は、サンプル２
６が漏れることなく、密着して接続することができる。

【００５５】このように本実施例では、サンプル供給手
段を前述のように構成しているので、サンプルを短時間
で連続して測定部であるフローセルに供給することがで
き、特に多種類のサンプルを連続して測定を行なう場合
にも対応できる利点がある。

【００５６】また、サンプルをチューブ等を通して測定
部に導く必要がなく、測定部の近くから直接供給できる
ので、フローセルでシースフローが形成されるまでの時
間を大幅に短縮できる。また、サンプルを、チューブ等
を通して測定部まで比較的長距離輸送した場合は、サン
プルを通した流路全てを洗浄しなければならないが、本
実施例では、サンプルが通過する流路は非常に短いの
で、洗浄面積を大幅に減少できる。また、洗浄は、ピペ
ッタ２７の先端を洗浄槽３１に直接挿入して行なえるの
で、洗浄時間も短縮できる。

【００５７】本実施例のフローセル１は次のように構成
される。図３に示すように、ホルダ４には座が設けられ
ており、この座に流路を形成するケーシング２を保持す
る一方のフランジ１５がＯリング９を介してシ−ルされ
密着して接続され、他方のフランジ１５はホルダ４に取
り付けられるシース液供給部１１とＯリング９を介して
シ−ルされ密着して接続されるようになっている。シー
ス液供給部１１の外周部には、シース液を供給するため
のシース液ポート７が設けられており、このシース液供
給部１１にはサンプル供給部１０がＯリング９を介して
シ−ルされ密着されて取り付けられている。サンプル供
給部１０には、サンプル液の出口であるノズル３、ノズ
ル３への流路にサンプルが供給される接続部５が設けら
れ、接続部５にはフロ−セルを洗浄したときの廃液を吸
引する洗浄液吸引口６が設置されている。また、ホルダ
４にも廃液を排出する廃液口８が設けられている。

【００５８】ケーシング２は、図４に示すように、透明
な材質の正面板１３、側面版１４、縮流板１２などで構
成され、外部から流路内のサンプル流れを光学的に測定
できるようになっている。ケーシング２の流路は、正面
板１３、側面版１４をそれぞれ２枚ずつ組み合わせ、幅
が一定となるように構成される。その流路内には縮流板
１２が取りつけられており、流路が一方向に狭ばまった
形状となっている。この正面板１３、側面版１４および
縮流板１２は、例えばガラスで構成され、光学接着によ
って透明度が失われることなく組み立てられている。正
面板１３、側面版１４および縮流板１２は、流路の上下
でフランジ１５によって固定接合されている。

【００５９】ノズル３は、図５に示すように、ノズル本
体１７の両側にガイド１６を２枚接合して構成されてい
る。ノズル本体１７のサンプル吐出口１９は、接続部５
と直接つながれてサンプル流路１８と連通しており、接
続部５から注入されるサンプル液が、サンプル吐出口１
９から吐出される。ノズル本体１７は、例えばワイヤカ
ットにより、ステンレス部材から加工、製作されてお
り、ガイド１６は、例えばメッキ接合により精度良く接
合されている。

【００６０】フローセルをこのように構成することによ
り、ホルダ４にケーシング２を取付け、ホルダ４に固定
されたシース液供給部１１にノズル３を備えたサンプル
供給部１０を取り付けているので、ノズル３とケーシン
グ２の位置合わせ等の調整が容易にできる利点がある。
また、使用中に最も汚れる可能性が高いと考えられるケ
ーシング２及びシース液供給部１１の分解洗浄が容易と
なり、メンテナンスが簡単となる。

【００６１】フローセル１へサンプルの供給は、前記サ
ンプル供給手段により次のようにして行われる。まず、
ピペッタアーム２８をピペッタ駆動装置２９によって上
下、回転させることにより、サンプル２６が保管されて
いるサンプル容器３０へピペッタ２７を挿入する。次に
ピペッタ２７に接続されているシリンジ（図示せず）を
駆動し、ピペッタ２７にサンプル２６を一定量吸引した
後、ピペッタ２７を上昇、回転し、接続部５の上方へ移
動させる。そして、ピペッタ２７の先端と接続部５を密
着して接続させ、シリンジを駆動して接続部５からフロ
ーセル１へサンプル２６を一定速度にて一定量吐出し、
フローセル１において測定を行なう。このとき、接続部
５は、サンプル流路１８と直接つながっているので、ピ
ペッタ２７から吐出されたサンプルはサンプル流路１８
を通ってノズル３からフローセル１に供給される。

【００６２】フローセル１の流路は、図６に示すよう
に、平行流路部１ａ、縮流流路部１ｂ、測定流路部１
ｃ、減速流路部１ｄが存在するように構成されている。
すなわち、被検粒子２０が含まれるサンプル液は、サン
プル液の流れ方向２５の方向に流れ、ノズル３から流路
内に一定流量吐出され、一方、粒子を含まない清浄な液
であるシース液は、流れ方向２４の方向から流路内に一
定流量供給される。フローセル１の中ではサンプル液を
シース液が包み込んだ定常的な層流であるシースフロー
が形成され、サンプル流２３は一定速度でフロ−セル１
の中を通過する。このシースフローの中で、サンプル流
２３は厚さが薄く幅が広い偏平な断面をもって流れる。
例えばその流路中において、幅が２００から３００マイ
クロメ−トル、厚さが５から２０マイクロメ−トル程度
のアスペクト比が大きな扁平の断面を有する流れを実現
できる。

【００６３】サンプル吐出口１９から撮像部２１にかけ
て、厚さ方向のみに断面積が単調に減少する流路形状に
形成されており、単調に増速する流れが形成されるの
で、この増速流路により、安定な流れを形成することが
可能なので、１０００ｍｍ／秒以上の高速なサンプル流
を形成することができる。また、サンプル流２３が安定
に流れ、厚さ方向および幅方向のウエイクも低減される
ので、撮像の精度向上も実現できる。また、ノズル３か
ら吐出されたサンプル流は、厚さ方向に一様に縮流され
て厚さが薄く均一な扁平流が形成されるので、撮像の精
度向上が実現できる。

【００６４】又、本実施例のフローセルでは、帯状の偏
平なサンプル流２３を形成され、サンプル流２３の幅は
２００から３００マイクロメートル、厚さが５から２０
マイクロメートルていどのアスペクト比が非常に大きい
偏平な断面を有する偏平形状となる。このように、撮像
部２１での流路断面が、幅方向が厚さ方向に比べて十分
に大きい断面形状になっており、流路の幅がノズル出口
から測定部まで変わらないので、幅方向に速度分布が一
様なサンプル流２３が実現できる。

【００６５】サンプル流２３中に含まれる被検粒子２０
は、撮像視野２１の部分で、例えば顕微鏡に接続したＣ
ＣＤカメラで撮像され、画像情報として取り込むことが
できる。サンプル流２３は厚さが薄く幅が広い形状であ
るので、このような偏平形状は、被検粒子２０を顕微鏡
に接続したＣＣＤカメラで撮像する場合、撮像視野２１
の範囲で、焦点を合わせやすく撮像するのに適したもの
であるので、焦点深度の浅い顕微鏡でも焦点がちょうど
合った状態で撮像することができる。

【００６６】また、ノズル３にはガイド１６が設けられ
ており、このガイド１６は、サンプル吐出口１９でのサ
ンプル液の流れの乱れを押さえるとともに、サンプル流
２３の幅を一定に保つ働きをする。すなわち、サンプル
流２３の幅は、ノズル３のガイド１６の間隔によって決
定され、ノズル３から撮像部２１まで、ほぼ一定に保た
れる。このように、ガイド１６の間隔を調節することに
よって、サンプル流２３を撮像部２１に最適の幅に設定
することが可能である。

【００６７】測定終了後、ピペッタ２７先端を接続部５
から離し、洗浄槽３１へ挿入する。洗浄槽３１では、ピ
ペッタ２７先端に洗浄液が放射され、ピペッタ２７に付
着したサンプルが洗い流される。さらに、ピペッタ２７
内部からも、洗浄液が供給され、内部に付着したサンプ
ルと共に、洗浄槽３１へ排出される。ピペッタ２７先端
を接続部５から離した時、サンプル流路１８内の圧力
は、外気よりもある程度高くなっているため、測定が終
了してピペッタ２７が接続解除された状態ではシース液
がサンプル流路１８を通って接続部５に上昇してくる。
接続部５には接続部を洗浄したシース液を吸引するため
の廃液吸引口６が設置されており、廃液吸引口６により
シース液は吸引され、このシース液により接続部５に付
着したサンプルを洗浄する。

【００６８】図６に示したフローセル１は、平行流路部
１ａを形成しているが、図７に示すようにフローセル１
に平行流路部１ａを設けなく、その他の構成は図６に示
す構成と同様とし、ノズル３を縮流流路１ｂ内に配置す
るように構成してもよい。このように構成することによ
り、フロ−セルはガイド１６の間で整形が行なわれるの
と同時に縮流流路１ｂによって縮流も行なわれ、効率の
よいサンプル流の形成が行なわれる。

【００６９】また、図６に示すフローセル１と同様の構
成例であるが、図８に示すようにフローセル１のノズル
３にガイド１６を設けなくともよく、この場合はサンプ
ル吐出口１９が幅広の形状をしているため、ノズル３の
出口ですぐに幅の広い流れが形成される。

【００７０】次に図９を用いてサンプル流２３の幅と撮
像領域２１について詳しく説明する。図９は図６に示す
フローセル１の測定部を上方から見た図であるが、本実
施例のフローセルは、図示しない光学系によりフローセ
ルの撮像部分２１の上流側にサンプル粒子が通過したか
否かを検出できるようになっている。すなわち、サンプ
ル粒子は、例えばレ−ザー光によって照射され、その散
乱光が検出される構成になっている。サンプル液中に含
まれる粒子は粒子検出領域２２ａあるいは２２ｂの部分
を通過する際に、レーザ光に照射され通過したことが検
知される。検出された粒子は、その後撮像領域２１ａあ
るいは２１ｂにおいて撮影記録される。

【００７１】また、本実施例のフローセルは、サンプル
粒子の撮影の倍率を複数切り替えられるように構成され
ている。このため、サンプル中に含まれる１００ミクロ
ン程度の大型の粒子から数ミクロンの小型の粒子まで、
様々な大きさの粒子を高精度に撮影できる。例えば、大
きく拡大して粒子を撮影するモードでは、粒子検出領域
２２ａで粒子が検出され、拡大された視野２１ａの部分
で画像として撮影される。比較的拡大率をおさえて粒子
を撮影するモードでは、粒子検出領域２２ｂで粒子が検
出され、拡大の小さい視野２１ｂの部分で画像として撮
影される。

【００７２】次に図１０を用いて、撮像視野とサンプル
流の幅の関係を詳しく述べる。図１０は本実施例のフロ
ーセル１において、撮像視野及びサンプル液の流し方を
変える幾つかの方式を示す。それぞれにおいて、低倍率
モードと高倍率モードで検出領域２２、撮像領域２１、
サンプル流２３の流れを切り換える。

【００７３】（ａ）の方式では、サンプル流２３の幅は
低倍率モードと高倍率モードで変えず、流速と厚さを切
り換える。サンプル流２３の幅はどちらのモードでも撮
像領域２１の幅より大きくしておく。検出領域２２の幅
は撮像領域２１の幅にほぼ一致するように変化させる。

【００７４】この方式の場合は、フローセル１に流した
サンプル流の１部分のみが撮像領域２１を通過するが、
撮像領域２１を通過する割合を調べておくことで、撮像
領域を通過するサンプル液の体積を正確に知ることがで
きる。また、検出領域２２の幅は、モード切り換えの際
に撮像領域２１と同じ幅に変化するため、検出領域２２
で検出された粒子は必ず撮像領域２１を通過する。サン
プル流は、流速と厚さのみが制御され、幅を正確に合わ
せる必要がない。また、サンプル流２３の中央の部分の
み測定するので、流れは中央部分のみが一様の速度、厚
さであればよく、フローセル１は単純な構造のものが使
える。また、どちらのモードでも撮像領域２１の幅の全
てで一様にサンプル流２３が流れているため、撮像領域
２１の面積を有効に使え、分析の効率がよい。また、サ
ンプル流２３の流れの幅が広いため、流路を広くするこ
とができ、大きな粒子が含まれていても詰まることが少
ない。 （ｂ）の方式では、サンプル流２３の幅は低倍
率モードと高倍率モードで変えず、流速と厚さを切り換
える。サンプル流２３の幅は低倍率モードのときの撮像
領域２１ｂの幅よりわずかに小さくしておく。検出領域
２２の幅は撮像領域２１の幅にほぼ一致するように変化
させる。

【００７５】この方式の場合は、高倍率モードではフロ
ーセル１に流したサンプル液の１部分のみが撮像領域２
１ａを通過するが、撮像領域２１ａを通過する割合を調
べておくことで、撮像領域を通過するサンプル液の体積
を正確に知ることができる。また、撮像領域２１ａと検
出領域２２ａがほぼ一致した幅を持つため、検出領域２
２ａで検出された粒子は必ず撮像領域２１ａを通過す
る。低倍率モードではフローセル１に流した全てのサン
プル液が撮像領域２１ｂを通過するので、より正確に撮
像領域を通過するサンプル液の体積を知ることができ
る。また、顕微鏡の焦点深度の浅い高倍率モードではサ
ンプル流２３の中央の一様速度、一様厚さの部分のみ測
定するので、厚さの不均一による画像のボケが無く小さ
な粒子まで精密な分析ができる。サンプル液の流れは、
流速と厚さのみを制御するので、幅を正確に合わせる必
要がなく、フローセル１は単純な構造のものが使える。
また、どちらのモードでも撮像領域２１の幅のほぼ全て
で一様にサンプル流２３が流れているため、撮像領域２
１の面積を有効に使え、分析の効率がよい。

【００７６】（ｃ）の方式では、サンプル流２３の幅は
低倍率モードと高倍率モードで変えず、流速と厚さを切
り換える。サンプル流２３の幅は高倍率モードのときの
撮像領域２１ａの幅よりわずかに小さくしておく。検出
領域２２の幅はモードによって変えない。

【００７７】この方式の場合は、どちらのモードでもフ
ローセル１に流した全てのサンプル液が撮像領域２１を
通過するので、正確に撮像領域を通過するサンプル液の
体積を知ることができる。また、検出領域２２は幅を変
える必要がないので、検出のための光学系が単純にな
り、装置の小型化、調整手順の単純化が図れる。サンプ
ル液の流れは、流速と厚さのみを制御するので、幅を正
確に合わせる必要がないので、フローセル１は単純な構
造のものが使える。また、高倍率モードでは撮像領域２
１ｂの幅のほぼ全てで一様にサンプル流２３が流れてい
るため、撮像領域２１ｂの面積を有効に使え、分析の効
率がよい。低倍率モードでもサンプル流２３の幅を狭い
ままにするため、より高速にしても安定に流すことがで
きるため、分析の効率をよくすることができる。また、
撮像領域２１ｂの端を粒子が通過することがないので、
粒子の全体の形状を撮像することができ、画像分析が正
確に行える。

【００７８】（ｄ）の方式では、サンプル流２３の流れ
の幅と流速、厚さを低倍率モードと高倍率モードで切り
換える。サンプル流２３の幅はどちらのモードでも撮像
領域２２の幅よりわずかに小さくしておく。検出領域２
２の幅はモードによって変えない。

【００７９】このとき、サンプル液の流れの幅、厚み、
流速は次のように設定される。高倍率モードの時はサン
プル液は撮像領域２２ａよりわずかに狭い幅で流れる。
サンプル液の厚みは、顕微鏡で撮像できる厚さにおよそ
一致させる。また、低倍率モードの時はサンプル液は撮
像領域２２ｂよりわずかに狭い幅で流れる。サンプル液
の厚みは、顕微鏡で撮像できる厚さにおよそ一致させ
る。

【００８０】（ｄ）方式の測定方法には以下の特長があ
る。この方式は、どちらのモードでもフローセル１に流
した全てのサンプル液が撮像領域１０を通過するので、
正確に撮像領域を通過するサンプル液の体積を知ること
ができる。また、検出領域２２は幅を変える必要がない
ので、検出のための光学系が単純になり、装置の小型
化、調整手順の単純化が図れる。また、撮像領域２１の
幅のほぼ全てで一様にサンプル液６が流れているため、
撮像領域２１の面積を有効に使え、分析の効率がよい。
また、撮像領域２１の端を粒子が通過することがないの
で、粒子の全体の形状を撮像することができ、画像分析
が正確に行える。

【００８１】次に本発明の第２の実施例を図１１から図
１７により説明する。図１１はフロ−セルの構造を示す
斜視図、図１２、図１３、図１４、図１５はそれぞれ２
重ガイドを設置したノズル３の構成を示す斜視図、図１
６、図１７は、それぞれ本実施例のフローセルを示した
斜視図である。

【００８２】まず、第１の実施例の装置のフローセル１
を用いて、サンプル液の流れを変える方法を説明する。
上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）方式では、拡大率が大きい
場合も拡大率が小さい場合でもサンプル流の幅は変えず
に、流速、厚さのみを変えるが、図１に示すような第１
の実施例のフローセル１では、サンプルの幅はノズル３
のガイド１６の幅によって決定され、その幅はサンプル
の流速が変わっても一定に保たれる。したがって、サン
プルの流量を増加すれば、サンプル流の幅は一定のまま
で厚さが増加する。すなわち、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
方式の場合は、シースとサンプルの流量を適切な値に変
更することによって、拡大率が大きい場合、拡大率が小
さい場合の切り替えを比較的容易に行なうことができ
る。

【００８３】（ｄ）方式では、拡大率が大きい場合と拡
大率が小さい場合でサンプル流の幅、速度、厚さを切り
変える必要があるが、図１１を用いてこの切り替え方法
を詳しく述べる。図１１は、第１の実施例のフローセル
１のノズル３において、ガイド１６を二重に設けた点で
構成が相違している。すなわち、外側のガイド１６ａの
内側にガイド１６ｂが設置されている。拡大率が小さい
場合は、外側のガイド１６ａの幅でサンプル流が形成さ
れ、拡大率が大きい場合は内側のガイド１６ｂの幅でサ
ンプル流が形成される。各々のガイドは、拡大率が大き
い場合、拡大率が小さい場合のサンプル幅に合わせて間
隔が調整される。測定部における撮像領域、検出領域、
サンプル幅は、図１０（ｄ）に示したように設定され
る。

【００８４】次に図１２、図１３を用いて、２重ガイド
を設置したノズル３の構成を詳細に説明する。図１２は
内側にガイド１６ｂと外側のガイド１６ａでそれぞれ異
なるサンプル流路を設けた場合の構成図である。ノズル
は、ガイド１６ｂを組み込んだ本体３３にカバー３４、
３５、外側のガイド１６ａが接合されて構成される。拡
大率が小さい場合は、流路３６のみからサンプルが流さ
れ、サンプル流は内側のガイド１６ｂの幅となる。拡大
率が大きい場合は、流路３６、３７の両方からサンプル
が流される。したがってサンプル流は外側のガイド１６
ａの幅となる。

【００８５】図１３は、サンプルの流路を１つにしたガ
イドの構成例を示しており、内側のガイド１６ｂを角度
を付けて外側のガイド１６ａと本体３８に接合して構成
する。拡大率が小さい場合は、サンプル流量が少ないた
め３９のように内側のガイド１６ｂに添ってサンプルが
流れ、サンプル流３９の幅は内側のガイド１６ｂの先端
の幅となる。拡大が大きい場合は、サンプルの流量が大
きくなるため、サンプルが内側のガイド１６ｂを乗り越
えて流れ、外側のガイド１６ａに添ってサンプルが流
れ、サンプル流４０の幅は外側のガイド１６ａの幅とな
る。図１３に示すノズルは、サンプル流路の切り替えの
必要がないので、図１２に示すノズルに比べて切り替え
の操作が容易である。

【００８６】又、本実施例のフローセルにおいては、図
１４、図１５に示すように、ノズル形状を変化させるこ
とができる。図１４に示す場合おいて、ノズル２０１ｍ
は、中空の四角形断面のパイプ状のノズル３８とノズル
３８の出口の両側に設置された１組みの平行な板状のガ
イド１６ａと平行な板状のガイド１６ａの内側に設置さ
れ、先端が内側に向けて角度をもって設置されている１
組みの板状のガイド１６ｂから構成されている。この場
合も、図１４、図１５に示すと同様、サンプル液を、ノ
ズル３８先端部の出口から一定流量で吐出する。流路で
は、シースフローが形成され、サンプル液は、サンプル
流４０となり、一定速度で流路を流れる。このときサン
プル液の供給量が一定レベル以上であれば、サンプル液
はノズル３８先端部の出口において、内側に互いに傾い
て設置されているガイド１６ｂを乗り越えるように流
る。ガイド１６ｂを乗り越えたサンプルは、外側のガイ
ド１６ａに沿ってながれる。したがって、この場合サン
プル流４０の幅は、ガイド１６ａの幅で決定される。

【００８７】同様に検査の途中、あるいは次のサンプル
の検査の前に、サンプル液供給口から流入させるサンプ
ル液の流量を減少させる。この操作によって、サンプル
液は図１５に示すように、ノズル２０１ｍ先端部の出口
において内側に互いに傾いて設置されているガイド２１
０ｉを乗り越えずに、その内側を流れるようになる。こ
のようにして流路２０２を流れているサンプル流の形状
が、図１４に示すサンプル流２０７ｕから、図１５に示
すサンプル流２０７ｖのようにその形状を変化させるこ
とができる。すなわち、サンプル流２０７ｕの幅は、サ
ンプル液２０５の流量によって２種類の幅に制御するこ
とができる。また、シース液とサンプル液の流量を、そ
の比を一定にして変化さると、サンプル流の形状を変え
ずに流速のみをコントロールすることができる。

【００８８】このようにサンプル流の形状を変更するこ
とによって上述したと同様なような効果を得ることがで
きる。

【００８９】又、図１６に示すように本実施例のフロー
セルおいては、中空の四角形断面のパイプ状のノズル２
１ｌ、ノズル２１ｌの出口の両側に設置された一組みの
板状のガイド２１０ｇ、流路２０２、さらに流路２０２
につながるシース液供給口２０４から構成される。流路
２０２は、その一部が、例えばガラスなどで構成され、
外部から光学的な方法で内部を検査することができる構
造になっている。また、流路２０２は、必ずしも断面が
長方形でまっすぐな筒型でなくともよく、フローセルの
条件に合わせて、例えば円筒形流路、流路が湾曲した形
状をしていてもよく、断面積が変化し、拡大流路、縮流
流路となっていても構わない。

【００９０】図１６に示すように、サンプル液２０５を
サンプル液供給口２０３から供給し、ノズル２１ｌ先端
部の出口から流路２０２内に一定流量で吐出する。一
方、シース液２０６をシース液供給部２０４から流路２
０２内に一定流量で供給する。流路２０２では、サンプ
ル液２０５をシース液２０６が包み込むように流れ、定
常的な層流であるシースフローが形成される。サンプル
液２０５は、シース流の中でサンプル流２０７ｓとな
り、一定速度で流路２０２を流れる。このときサンプル
液２０５の供給量に応じて、サンプル液２０５は、ノズ
ル２１ｌ先端部の出口において、内側に互いに傾いて設
置されているガイド２１０ｇを乗り越えるように流れ
る。サンプル流がガイド２１０ｇを乗り越える程度は、
サンプル液の流量によって変化する。サンプル流２０７
ｓは、シース液２０６と共に廃液口２０８から流路２０
２の外部に導かれる。

【００９１】この流路２０２を流れているサンプル流２
０７ｓに対し、例えばレーザ光源とレーザ受光素子、あ
るいは光源と画像認識素子などのような、光学的な非接
触の検査手法を用いることにより、サンプル液２０５自
身、あるいはサンプル液２０５の中に含まれる粒子の性
質の検査を行なう。

【００９２】又、上述したように、検査の途中あるいは
次のサンプルの検査の前に、サンプル液供給口２０３か
ら供給するサンプル液２０５の流量を減少させる操作を
行うことによって、サンプル液２０５は図１７に示すよ
うに、ノズル１ｌ先端部の出口において、内側に互いに
傾いて設置されているガイド２１０ｇを乗り越えずに、
その内側を流れるようになる。このようにして流路２０
２を流れているサンプル流の形状を、サンプルがガイド
を乗り越える量を調整することによって、図１６に示す
サンプル流２０７ｓから、図１７に示すサンプル流２０
７ｔのようにその形状を変化させることができる。すな
わち、サンプル流２０７ｓの幅は、サンプル液２０５の
流量によってコントロールすることができる。また、シ
ース液とサンプル液の流量を、その比を一定にして変化
さると、サンプル流の形状を変えずに流速のみをコント
ロールすることができる。

【００９３】このように制御によってことによって、複
数の種類の検査条件に合った幅、厚さ、流速のサンプル
流を、同一のフローセルで、連続して形成することがで
きる。このため、、検査の高精度化、流路系と検査光学
系の単純化、検査に必要なサンプルの微量化、及び検査
時間の短縮を図ることができる。

【００９４】又、複数の種類のサンプルの、それぞれの
特徴に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を、同一のフ
ローセルで連続して形成することができる。従って、検
査光学系にとって最適の条件の下で検査が可能であり、
検査の高精度化が図れる。

【００９５】又、本実施例によれば、ノズル内の一つの
流路をながれるサンプルの流量を変えることのみでサン
プル流の形状を変化させることができる。したがって、
ノズルの形状や場所、あるいは複数の流路ごとにサンプ
ルの流量を変化させる必要はなく、容易にサンプル流の
形状をコントロールすることができる。

【００９６】次に本発明の第３の実施例を図１８、図１
９を用いて説明する。図１８は、本実施例のフローセル
の流れを拡大して示す斜視図、図１９は、その構成を示
す斜視図である。

【００９７】本実施例のフローセルは、流路１００がガ
イドプレート１０２によって上下に２分割されている。
上方の流路には上シース液１０３が、下方の流路には下
シース１０４がそれぞれ流される。サンプルノズル１０
１は出口断面が四角形状であり、ガイドプレート１０２
上に設置される。またガイドプレート１０２には、スリ
ット１０５が切ってある。サンプルノズル１０１から吐
出されたサンプルは上シース液１０３によってガイドプ
レート１０２に押し付けられる形で増速しながら扁平形
状のサンプル流６となる。さらに前記サンプル流６は、
ガイドプレート１０２のスリット１０５の間に入り、下
シース１０４によってシース流となる。前記サンプル流
６は、前記スリット１０５の幅、及び前記ガイドプレー
ト１０２の厚さに成形され、高精度のシースフローが実
現できる。

【００９８】このフロ−セルは図１９に示すように図１
８に示した流路は、上部プレート１０７、ガイド部材１
０８、ノズル部材１０９、下部プレート１１０によって
構成され、上部プレート１０７は、透明な材質で形成さ
れており、内部のサンプル流が観察できるようになって
いる。又、下シース流入口１１２、廃液口１１４が設け
られている。ガイド部材１０８には、下シース流路１１
５とガイドプレート１０２が形成されている。ノズル部
材１０９には、サンプル流路１１６とサンプルノズル１
０１が形成されている。ガイド部材１０８とノズル部材
１０９は、例えば、シリコンプレートにエッチング処理
を施して構成することができる形状になっており、マイ
クロ加工技術を用いて高精度な加工が可能である。下部
プレート１１０は、透明な部材で構成され、上シース流
路１１７が形成されている。１０７、１０８、１０９、
１１０の各部品は重ね合わせるように接合され、ホルダ
１０６、１１１に格納される。ホルダ１０６、１１１に
は、観察用窓１１８が設けられている。

【００９９】次に本発明の第４の実施例を図２０を用い
て説明する。本実施例では、図１８に示した流路は、キ
ャピラリ１１９によって形成される。キャピラリ１１９
は、透明な材質で構成され、内部のサンプル流が観察で
きるようになっている。ガイドプレート１０２及びノズ
ル１０１はともにノズル押さえ１２０に取りつけられ
る。ノズル押さえ１２０には内部にサンプル流路１１６
が形成されている。前記キャピラリ１１９、ノズル押さ
え１２０は、ホルダ上部１１４、１２３とホルダ下部１
２１、１２４によって固定される。ホルダ下部１２１に
はシース流路１２６及びシース液流入口１２５が設けら
れており、ホルダ上部１１４には、廃液口１１４が設け
られている。このように構成しても上述した実施例と同
様の作用、効果が得られる。

【０１００】次に本発明の第５の実施例を図２１から図
３０を用いて説明する。図２１、図２２は、それぞれ本
実施例のフローセルを示した斜視図、図２３、図２４
は、それぞれ形状を変化させることが可能なノズルの構
成を示す斜視図、図２５、図２６は、それぞれ形状を変
化させることが可能な別のノズル構成を示す斜視図、図
２７、図２８はそれぞれ本実施例のフローセルにおいて
形状を変化させることができる別のノズル構成方法を示
す斜視図、図２９、図３０は、それぞれ本実施例のフロ
ーセルにおいて形状を変化させることができる別のノズ
ル構成方法を示す斜視図である。

【０１０１】図２１において、フローセルは、ノズル２
０１ａ、流路２０２、ノズル２０１ａつながるサンプル
液供給口２０３、流路２０２につながるシース液供給口
２０４から構成される。ノズル２０１ａは、中空のパイ
プ形状であり、流路２０２は、その一部が、例えばガラ
スなどの透明な物質で構成され、外部から光学的な方法
で内部を検査することができる構造になっている。ま
た、流路２０２は、必ずしも断面が長方形でまっすぐな
筒型ではなくともよく、フローセルの条件に合わせて、
例えば円筒形の流路形状であったり、流路が湾曲した形
状をしていたり、あるいは断面積が変化し、拡大流路、
縮流流路となっていても構わない。

【０１０２】このようなフロ−セルでは、サンプル液２
０５をサンプル液供給口２０３から供給し、ノズル２０
１ａ先端部から流路２０２内に一定流量で吐出する。一
方、シース液２０６をシース液供給部２０４から流路２
０２内に一定流量で供給する。流路２０２では、サンプ
ル液２０５をシース液２０６が包み込むように流れ、定
常的な層流であるシースフローを形成する。サンプル液
２０５は、シース流の中でサンプル流２０７ａとなり一
定速度で流路２０２を流れる。このとき、サンプル流２
０７ａは、流路２０２でその断面がノズル２０１先端の
形状に近い柱状となる。サンプル流２０７ａは、シース
液２０６と共に廃液口２０８から流路２０２の外部に排
出される。流路２０２を流れているサンプル流２０７ａ
に対し、例えばレーザ光源とレーザ受光素子、あるいは
光源と画像認識素子などのような光学的な非接触の検査
手法を用いることにより、サンプル液２０５自身、ある
いはサンプル液２０５の中に含まれる粒子の性質の検査
を行なう。

【０１０３】ノズル２０１ａは、前記検査の途中、ある
いは次のサンプルの検査の前に、図２２に示すノズル２
０１ｂのように、その先端の形状を変化させることがで
きる。すなわち、ノズル先端の幅を、例えば７００μｍ
から２００μｍ程度に変化させることができる。このと
き、同時にサンプルの流量及び、シース液の流量を変化
させてもよい。これらの操作によって、流路２０２を流
れているサンプル流の形状を図２１に示すサンプル流２
０７ａから、図２２に示すサンプル流２０７ｂのように
変化させることができる。

【０１０４】すなわち、サンプル流の断面形状は、ノズ
ル先端の形状によって変化するから、ノズル先端の形状
を制御することにより、サンプル流の幅を、例えば７０
０μｍから２００μｍ程度にコントロールすることがで
きる。さらに、シース液とサンプル液の流量を、その比
を一定にして変化さると、サンプル流の形状を変えずに
流速のみをコントロールすることができる。

【０１０５】以上のように制御することによって、次の
ような効果を得ることができる。すなわち、複数の種類
の検査条件に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を、同
一のフローセルで、連続して形成することができる。そ
のため、検査の高精度化、流路系と検査光学系の単純
化、検査に必要なサンプルの微量化、及び検査時間の短
縮を図ることができる。

【０１０６】又、複数の種類のサンプルのそれぞれの特
徴に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を、同一のフロ
ーセルで連続して形成することができるので、検査光学
系にとって最適の条件の下で検査が可能であり、検査の
高精度化が図れる。

【０１０７】本実施例のフローセルにおいては、図２
３、図２４に示すようにもノズルの形状を変化させるこ
とができる。図２３に示すノズルは、サンプルの通路と
なるチューブ２０９、チューブ２０９を両側から挟み込
むように設置された２つのノズル押さえ板２０１ｃから
構成されている。

【０１０８】サンプル液は、サンプル液供給口２０３か
ら流入され、チューブ２０９先端部から流路内に一定流
量で吐出される。流路２０２内では、シース液がサンプ
ル液を包み込むように流れ、定常的な層流であるシース
フローが形成される。サンプル液は、シース流の中でサ
ンプル流２０７ｃとなり、一定速度で流路を流れる。こ
のとき、サンプル流２０７ｃは、その断面がチューブ２
０９先端の形状に近い断面の円柱形状となる。

【０１０９】図２３に示すノズルは、検査の途中、ある
いは次のサンプルの検査の前に、図２４に示すように、
ノズル押さえ板２０１ｃでチューブ２０９を挟み込み、
チューブ２０９を弾性的に変形させることによって、そ
の先端の形状を変えることができる。ノズル押さえ板２
０１ｃは、フローセルの外側に設置したアクチュエータ
によって駆動する。ノズルが微小であり、かつ高精度の
駆動が必要である場合は、ノズル内部に電歪アクチュエ
ータや形状記憶合金等の駆動機構を設けて制御するのが
よい。このような操作によって、ノズル出口の幅を、例
えば７００μｍから２００μｍ程度に変化させることが
できる。ノズルの変形と同時に、サンプルの流量及びシ
ース液の流量を変化させてもよい。これらの操作によっ
て、サンプル流の形状を、図１９に示す円柱形状のサン
プル流２０７ｃから、図２４に示す楕円柱形のサンプル
流２０７ｄに変化させることができる。

【０１１０】このようにサンプル流形状を変更すること
によって、図２３、図２４に示した実施例と同様な効果
を得ることができる。すなわち、サンプル流の断面形状
は、ノズル先端の出口形状によって変化するから、ノズ
ル先端の出口形状を制御することにより、例えば７００
μｍから２００μｍ程度に変化させることができる。さ
らに、シース液とサンプル液の流量を、その比を一定に
して変化さるとサンプル流の形状を変えずに流速のみを
コントロールすることができる。

【０１１１】又、本実施例のフローセルにおいては、ノ
ズルの形状を図２５、図２６に示すように変化させるこ
とができる。本実施例のノズルは、図２５、図２６に示
すように、構成されている。すなわち、図２５に示すよ
うに、ノズル２０１ｄは、サンプル出口の両側に、２つ
の板状のガイド２１０ａを備えている。

【０１１２】サンプル液は、サンプル液供給口２０３か
ら流入され、ノズル２０１ｄの出口から流路内に一定流
量で吐出される。流路内では、シース液がサンプル液を
包み込むように流れ、定常的な層流であるシースフロー
が形成される。サンプル液は、シース流の中でサンプル
流２０７ｅとなり、一定速度で流路を流れる。このとき
サンプル流２０７ｅは、その断面がノズル１ｄの先端の
形状に近い断面の柱状となる。またサンプル流２０７ｅ
は、その両側がガイド２１０ａに沿って流れるため、ノ
ズル先端の、シース流との合流部において流れが乱され
にくくなり、安定したサンプル流を形成することが可能
となる。

【０１１３】図２５に示すノズル２０１ｄは、検査の途
中、あるいは次のサンプルの検査の前に、図２６に示す
ように、ガイド２１０ａを動かしその間隔を変えること
ができる。ガイド２１０ａは、フローセルの外側に設置
したアクチュエータによって駆動される。ノズルが微小
であり、かつ高精度の駆動が必要である場合は、図２
３、図２４に示した場合と同様に、ノズル内部に電歪ア
クチュエータや形状記憶合金等の駆動機構を設けるのが
よく、ガイド２１０ａは、その先端の間隔を、例えば７
００μｍから２００μｍ程度に変化させることができ
る。又、ノズルの変形と同時に、サンプルの流量及び、
シース液の流量を変化させてもよい。これらの操作によ
って、サンプル流の形状を図２５に示すように幅の広い
形状のサンプル流２０７ｅから、図２６に示すように幅
の狭い形状のサンプル流２０７ｆに変化させることがで
きる。このようにサンプル流の形状を変更することによ
って、図２３、図２４に示した実施例と同様な効果を得
ることができる。

【０１１４】すなわち、サンプル流の幅は、ノズル先端
のガイドの間隔によって変化するから、ガイドの出口間
隔を制御することにより、例えば７００μｍから２００
μｍ程度に幅を変化させることができる。また、サンプ
ル液の流量を制御すれば、サンプル流の厚さをコントロ
ールできる。さらにシース液とサンプル液の流量を、そ
の比を一定にして変化さると、サンプル流の形状を変え
ずに流速のみをコントロールすることができる。

【０１１５】次に、本発明の第６の実施例を図３１から
図３８を用いて説明する。図３１、図３２は、それぞれ
本実施例のフローセルを示した斜視図、図３３、図３
４、図３５、図３６、図３７、図３８は、それぞれサン
プル流の形状を変化させることが可能な別のノズル構成
の例である斜視図である。

【０１１６】図３１に示すように本実施例おいては、フ
ローセルは、隣接する複数の中空パイプで構成されてい
るノズル２０１ｈの各流路にそれぞれ独立してつながっ
ているサンプル液供給口２０３、流路２０２、流路２０
２に接続されたシース液供給口２０４から構成される。
流路２０２は、その一部が、例えばガラスなどで構成さ
れ、外部から光学的な方法で内部を検査することができ
る構造になっている。また、流路２０２は、必ずしも断
面が長方形でまっすぐな筒型でなくともよく、フローセ
ルの条件に合わせて、例えば円筒形の流路、流路が湾曲
した形状をしてもよく、断面積が変化し、拡大流路、縮
流流路となっていても構わない。

【０１１７】図３１に示す実施例おいて、サンプル液２
０５を３つ並ぶサンプル液供給口２０３の中心の流路の
みから供給し、ノズル２０１ｈの先端部の中央の出口か
ら流路２０２内に一定流量で吐出する。一方、シース液
２０６を、シース液供給部２０４から流路２０２内に一
定流量で供給する。こうすることにより、流路２０２で
は、サンプル液２０５をシース液２０６が包み込むよう
に流れ、定常的な層流であるシースフローを形成する。
サンプル液２０５は、シース流の中でサンプル流２０７
ｋとなり、一定速度で流路２０２を流れる。このときサ
ンプル流２０７ｋは流路２内で、その断面がノズル２０
１ｈ先端の中央の出口形状に近い柱状となる。サンプル
流２０７ｋは、シース液２０６と共に廃液口２０８から
流路２０２の外部に導かれる。このとき、流路２０２を
流れているサンプル流２０７ｋに対し、例えばレーザ光
源とレーザ受光素子、あるいは光源と画像認識素子など
のような、光学的な非接触の検査手法を用いることによ
り、サンプル液２０５自身、あるいはサンプル液２０５
の中に含まれる粒子の性質の検査を行なう。

【０１１８】この検査の途中、あるいは次のサンプルの
検査の前に、サンプル流の幅を変えたいときは、図３２
に示すように、サンプル液供給口２０３からノズル２０
１ｈ内の３つ並ぶ流路すべてにサンプル液２０５を流入
し、ノズル２０１ｈ先端部の３つの出口全てから流路２
０２内にサンプル２０５を一定流量で吐出する。このと
き、同時にサンプルの流量及び、シース液の流量を変化
させてもよい。これらの操作を行うことによって、流路
２０２を流れているサンプル流の形状を、図３１に示す
サンプル流２０７ｋから、図３２に示すサンプル流２７
ｌのようにその形状を変更することができる。すなわ
ち、サンプル流の断面形状は、ノズルの複数の流路のう
ち、サンプルを吐出する位置を変えることにより変更で
きる。また、シース液とサンプル液の流量を、その比を
一定にして変化さると、サンプル流の形状を変えずに流
速のみをコントロールすることができる。

【０１１９】上記のような制御を行うことによって次の
効果を得ることができる。すなわち、複数の種類の検査
条件に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を、同一のフ
ローセルで、連続して形成することができる。このた
め、検査の高精度化、流路系と検査光学系の単純化、検
査に必要なサンプルの微量化、及び検査時間の短縮を図
ることができる。又、複数の種類のサンプルの、それぞ
れの特徴に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を、同一
のフローセルで連続して形成することができ、検査光学
系にとって最適の条件の下で検査が可能であり、検査の
高精度化が図れる。

【０１２０】本実施例によれば、複数流路を流れるサン
プルの流動条件を変えることのみでサンプル流の形状を
変化させているので、ノズルの形状や場所を変化させる
必要はなく、ノズルを構成することが容易である。又、
ノズルに設けた複数の流路から異なる種類のサンプルを
流入することにより、同時に複数のサンプルの計測が可
能となる。

【０１２１】本実施例のフローセルにおいては、図３
３、図３４、図３５に示すように、ノズル形状を変化さ
せることができる。

【０１２２】図３３に示すノズル２０１ｉは、その流路
が隣接する４つの中空パイプで構成されている。この場
合、サンプル液を、図３３に示すように４つ並ぶサンプ
ル液供給うちの両側の２つの流路のみから供給し、ノズ
ル２０１ｉの先端部の２つの出口から一定流量で吐出す
ると、流路においてサンプル流２０７ｍとなり、定常的
な層流であるシースフローが形成されて一定速度で流路
を流れる。このときサンプル流２０７ｍは、流路内でそ
の断面がノズル２０１ｉ先端のサンプルが吐出されてい
る２つの出口形状に近い柱状となる。この流路２０２を
流れているサンプル流２０７に対し、例えばレーザ光源
とレーザ受光素子、あるいは光源と画像認識素子などの
ような、光学的な非接触の検査手法を用いることによ
り、サンプル液２０５自身、あるいはサンプル液２０５
の中に含まれる粒子の性質の検査が行なわれる。

【０１２３】又、上述したと同様に、検査の途中あるい
は次のサンプルの検査の前に、図３４あるいは図３５に
示すように、サンプル液を供給するノズル２０１ｉ内の
流路を変更し、ノズル２０１ｉ先端部出口においてサン
プルを吐出する場所を変化させる、あるいはこのとき、
同時にサンプルの流量及び、シース液の流量を変化させ
る操作によって、流路を流れているサンプル流の形状
を、図３３に示すサンプル流２０７ｍから、図３４に示
すサンプル流２０７ｎ、あるいは図３５に示すサンプル
流２０７ｏのように、その形状を変化させることができ
る。このようにサンプル流形状を変更させることによっ
て、上記したと同様な効果を得ることができる。すなわ
ち、サンプル流の断面形状は、ノズルの複数の流路のう
ち、サンプルを吐出する位置を変えることにより変更で
き、また、シース液とサンプル液の流量を、その比を一
定にして変化さると、サンプル流の形状を変えずに流速
のみをコントロールすることができる。

【０１２４】本実施例のフローセルにおいては、図３６
に示すように、ノズル形状を変化させることができる。
図３６に示すようにノズル２０１ｊは、４つの異なるサ
ンプルの流路と、それぞれの流路の先端にサンプルの吐
出口２１１を備えている。図３６に示す場合は、サンプ
ル液２０５を４つ並ぶサンプル液供給口のうちの上中下
の３つの流路から供給し、ノズル２０１から２１６の先
端部のそれぞれのサンプル液供給口に対応する３つのサ
ンプルの吐出口２１１から一定流量で吐出すると、この
流路では、定常的な層流であるシースフローが形成され
てサンプル流２０７ｐとなり、一定速度で流路を流れ
る。このときサンプル流２０７ｐの流路内での断面形状
は、ノズル２０１ｊの先端でサンプルが吐出されている
３つのサンプル吐出口２１１を合わせた形状に近い柱状
となる。このとき、流路を流れているサンプル流２０７
ｐに対し、上述したような非接触の検査手法を用いるこ
とにより、サンプル液２０５自身、あるいはサンプル液
２０５の中に含まれる粒子の性質の検査を行なう。

【０１２５】又、前述したように、検査の途中あるいは
次のサンプルの検査の前に、サンプル液を供給するノズ
ル２０１ｊ内の流路を変更し、ノズル２０１ｊ先端部の
サンプル吐出口２１１のサンプルを吐出する場所を変化
させる、あるいは同時にサンプルの流量及び、シース液
の流量を変化させる操作によって、流路を流れているサ
ンプル流の形状を変化させることができる。このように
サンプル流の形状を変更させることによって、上述した
ような効果を得ることができる。すなわち、サンプル流
断面の形状は、ノズルの複数の流路のうち、サンプルを
吐出する位置を変えることにより変更することができ
る。また、シース液とサンプル液の流量を、その比を一
定にして変化さると、サンプル流の形状を変えずに流速
のみをコントロールすることができる。

【０１２６】本実施例のフローセルにおいては、図３
７、図３８に示すように、ノズル形状を変化させること
ができる。図３７に示す場合においては、ノズル２０１
ｋは、隣接する３つの流路と中心の流路出口の両脇に設
置された１組の板状のガイド２１０ｅと３つの流路出口
の両脇に設置された１組の板状のガイド２１０ｆで構成
される。図３７に示すように、サンプル液２０５を、３
つ並ぶサンプル液供給うちの中心の流路のみから供給
し、ノズル２０１ｊ先端部の中心の出口から一定流量で
吐出すると、この流路では、定常的な層流であるシース
フローが形成され、サンプル流２０７ｑとなり、一定速
度で流路を流れる。このときサンプル流２０７ｑは流路
内で、その断面がノズル２０１ｋ先端のサンプルが吐出
されている出口形状に近い柱状となる。また、サンプル
流２０７ｑは、その両側がガイド２１０ｆによってガイ
ドされてこのガイド２１０ｆ沿って流れるため、ノズル
先端のシース流との合流部において流れが乱されにく
く、安定したサンプル流を形成することが可能となる。
この流路を流れているサンプル流７ｑに対し、例えばレ
ーザ光源とレーザ受光素子、あるいは光源と画像認識素
子などのような、光学的な非接触の検査手法を用いるこ
とにより、サンプル液２０５自身、あるいはサンプル液
２０５の中に含まれる粒子の性質の検査を行なう。

【０１２７】また、上述したと同様に検査の途中、ある
いは次のサンプルの検査の前に、図３８に示すようにサ
ンプル液を供給するノズル２０１ｋ内の流路を変更し、
ノズル２０１ｋ先端部出口においてサンプルを吐出する
場所を変化させることができ、このとき、あるいはサン
プルの流量及びシース液の流量を変化させる操作によっ
て、流路を流れているサンプル流の形状を、図３７に示
すサンプル流２０７ｑから、図３８に示すサンプル流２
０７ｒのようにその形状を変化させることができる。こ
のようにサンプル流の形状を変更することによって、上
述したような効果を得ることができる。すなわち、サン
プル流の幅及び厚さは、ノズルの複数の流路のうち、サ
ンプルを吐出する位置を変えることにより変更できる。
また、シース液とサンプル液の流量をその比を一定にし
て変化さると、サンプル流の形状を変えずに流速のみを
コントロールすることができる。

【０１２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のフロ−セル
装置によれば、第１に増速流路で流れを安定化でき、ア
スペクト比が大きい扁平な断面を有する扁平形状のサン
プル流を形成することができるので、サンプル液中の被
検粒子を顕微鏡に接続したＣＣＤカメラで撮像する場
合、撮像視野の範囲で、焦点の合った状態で撮像するこ
とができ、撮像の精度向上が実現できる。

【０１２９】また、増速流路で流れを安定化できるの
で、１０００ｍｍ／秒以上の高速なサンプル流を形成す
ることができる。

【０１３０】また、フローセル装置のサンプル液の流
は、安定に流れ、厚さ方向および幅方向の変動およびむ
らを小さくでき、幅方向に速度分布が一様なサンプル流
が実現できる。

【０１３１】第２にサンプル液を短時間で連続して測定
部であるフローセル装置に供給することができ、特に多
種類のサンプルを連続して測定を行なうことができる。

【０１３２】また、サンプル液をチューブ等を通して測
定部に導くではなく、測定部のごく近くに直接供給でき
るので、フローセル装置のなかでシースフローが形成さ
れるまでの時間を大幅に短縮できる。

【０１３３】また、サンプル液が通過する流路は非常に
短いので、洗浄面積を大幅に減少でき、洗浄時間も短縮
できる。

【０１３４】第３にフローセルのサンプル流は、ガイド
の間隔を調節することによって、サンプル流を撮像部に
最適の幅に設定することができ、撮像倍率の切り替えに
伴って、試料液の幅と厚さと流速を切り替えることがで
きる。

【０１３５】また、フローセル装置は、全てのサンプル
液が撮像領域を通過し、撮像領域の端で粒子の一部のみ
が撮影されることがないので画像分析が正確に行える。
また、撮像領域を通過するサンプル液の体積を正確に知
ることができる。

【０１３６】第４に複数の種類の検査条件に合った幅、
厚さ、流速のサンプル流を同一のフローセルで連続して
形成することができる。このため、検査の高精度化、流
路系と検査光学系の単純化、検査に必要なサンプルの微
量化、及び検査時間の短縮を図ることができる。

【０１３７】又、複数の種類のサンプルの、それぞれの
特徴に合った幅、厚さ、流速のサンプル流を同一のフロ
ーセルで連続して形成することができる。このため、検
査光学系にとって最適の条件の下で検査が可能であり、
検査の高精度化が図れるという効果がある。

【０１３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例であるサンプル供給手段
の構成を示す斜視図である。

【図２】フローセル１の接続部５及びピペッタ２７の先
端部の拡大図である。

【図３】フローセルの主要構成を示す斜視図である。

【図４】ケーシング２の構成を示す斜視図である。

【図５】ノズル３の構成を示す斜視図である。

【図６】フローセルの流れを示す斜視図である。

【図７】フローセルの流れを示す斜視図である。

【図８】フローセルの流れを示す斜視図である。

【図９】図６に示すフローセル１の測定部を上方から見
た平面図である。

【図１０】フローセルにおける撮像視野及びサンプル液
の流し方を変える幾つかの方法を示す図である。

【図１１】本発明の第２の実施例であるフロ−セルの構
造を示す斜視図である。

【図１２】２重ガイドを設置したノズル３の構成を示す
斜視図である。

【図１３】２重ガイドを設置したノズル３の構成を示す
斜視図である。

【図１４】２重ガイドを設置したノズルの構成を示す斜
視図である。

【図１５】２重ガイドを設置したノズルの構成を示す斜
視図である。

【図１６】フローセルの構成を示す斜視図である。

【図１７】フローセルの構成を示す斜視図である。

【図１８】本発明の第３の実施例であるフローセルの流
れを拡大して示す斜視図である。

【図１９】図１８の構成を示す斜視図である。

【図２０】本発明の第４の実施例であるフローセルの構
成を示す斜視図である。

【図２１】本発明の第５の実施例であるフローセルの斜
視図である。

【図２２】フローセルの斜視図である。

【図２３】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図２４】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図２５】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図２６】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図２７】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図２８】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図２９】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図３０】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図３１】本発明の第６の実施例であるフローセルの斜
視図である。

【図３２】フローセルの斜視図である。

【図３３】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図３４】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図３５】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図３６】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図３７】ノズルの構成を示す斜視図である。

【図３８】ノズルの構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…フローセル、２…ケーシング、３…ノズル、４…ホ
ルダ、５…接続部、６…廃液吸引口、７…シース液ポー
ト、８…廃液口、９…Ｏリング、１０…サンプル供給
部、１１…シース液供給部、１２…縮流板、１３…正面
板、１４…側面板、１５…フランジ、１６…ガイド、１
６ａ…外側ガイド、１６ｂ…内側ガイド、１７…ズル本
体、１８…サンプル流路、１９…サンプル吐出口、２０
…被検粒子、２１…撮像領域、２１ａ…拡大率の大きい
撮像領域、２１ｂ…拡大率の小さい撮像領域、２２…粒
子検出部、２２ａ…拡大率の大きい粒子検出部、２２ｂ
…拡大率の小さい粒子検出部、２３…サンプル流、２４
…シース流れ方向、２５…サンプル流れ方向、２６…サ
ンプル液、２７…ピペッタ、２８…ピペッタアーム、２
９…ピペッタ駆動装置、３０…サンプル容器、３１…洗
浄槽、３２…Ｏリング、３３…２重ガイドノズル本体、
３４…２重ガイドノズルカバー１、３５…２重ガイドノ
ズルカバー２、３６…拡大率の大きい流路、３７…拡大
率の小さい流路、３８…ノズル本体、３９…拡大率の大
きいサンプル流、４０…拡大率の小さいサンプル流、１
００…フローセル流路、１０１…サンプルノズル、１０
２…ガイドプレート、１０３…上シース液、１０４…下
シース液、１０５…スリット、１０６…ホルダ１、１０
７…上部プレート、１０８…ガイド部材、１０９…ノズ
ル部材、１１０…下部プレート、１１１…ホルダ２、１
１２…下シース流入口、１１３…上シース流入口、１１
４…廃液口、１１５…下シース流路、１１６…サンプル
流路、１１７…上シース流路、１１８…観察用窓、１１
９…キャピラリ、１２０…ノズル押さえ、１２１…ホル
ダ下部１、１２２…ホルダ上部１、１２３…ホルダ上部
２、１２４…ホルダ下部２、１２５…シース液流入口、
２０１ａ…ノズル、２０１ｂ…ノズルの変形状態、２０
１ｃ…ノズル押さえ板、２０１ｄ、２０１ｅ…ノズル本
体、２０１ｆ…外側ノズル本体、２０１ｇ…内側ノズル
本体、２０１ｈ、２０１ｉ…ノズル、２０１ｊ、２０１
ｋ、２０１ｌ、２０１ｍ…ノズル本体、２０２…流路、
２０３…サンプル液供給口、２０４…シース液供給口、
２０５…サンプル液、２０６…シース液、２０７ａ、２
０７ｃ、２０７ｅ、２０７ｇ、２０７ｉ、２０７ｋ、２
０７ｍ、２０７ｑ、２０７ｓ、２０７ｕ…サンプル流
（１）、２０７ｂ、２０７ｄ、２０７ｆ、２０７ｈ、２
０７ｊ、２０７ｌ、２０７ｎ、２０７ｒ、２０７ｔ、２
０７ｖ…サンプル流（２）、２０７ｏ…サンプル流
（３）、２０７ｐ…サンプル流、２０８…廃液口、２０
９…弾性チューブ、２１０ａ、２１０ｂ…ガイド、２１
０ｃ、２１０ｆ、２１０ｈ…外側ガイド、２１０ｄ、２
１０ｅ、２１０ｉ…内側ガイド、２１０ｇ…ガイド、２
１１…サンプル吐出口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 雅治 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 矢辺 良平 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所計測機事業部内 (72)発明者 大木 博 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 堀内 秀之 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所計測機事業部内 (72)発明者 桜庭 伸一 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日立 製作所計測機事業部内

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サンプル液をシ−ス液で包み込んだシ−ス
   フロ−を形成するフロ−セル装置において、前記サンプ
   ル液の流れが厚さが薄く幅が広い扁平状に形成されるも
   のであって、上流側に形成される縮流流路と、該縮流流
   路に接続された平行流を形成する測定部と、該測定部の
   後流側に形成される減速流路部を備えたことを特徴とす
   るフロ−セル装置。
2. 【請求項２】サンプル液をシ−ス液で包み込んだシ−ス
   フロ−を形成するフロ−セル装置において、前記サンプ
   ル液の流れが厚さが薄く幅が広い扁平状に形成されるも
   のであって、該サンプル液の流れを増速する流路と該増
   速する流路の下流側に測定を行う平行流を形成するよう
   に構成されたことを特徴とするフロ−セル装置。
3. 【請求項３】サンプル液を供給するためのサンプル液供
   給部と、該サンプル液を包み込みシ−スフロ−を形成す
   るためのシ−ス液供給部と、該シ−スフロ−を流す流路
   を備えたフロ−セル装置において、前記流路が扁平状に
   かつ前記サンプル液の幅を可変となるように構成される
   ものであって、上流側から下流側にかけて縮流流路と、
   平行流路が構成されていることを特徴とするフロ−セル
   装置。
4. 【請求項４】サンプル液を供給するためのサンプル液供
   給部と、該サンプル液を包み込みシ−スフロ−を形成す
   るためのシ−ス液供給部と、該シ−スフロ−を流す流路
   を備えたフロ−セル装置において、該流路が透明な材質
   の正面板と、該正面板に接合され流れ方向の断面形状が
   台形状の縮流板と、それらの側面に接合された側面板か
   ら構成されることを特徴とするフロ−セル装置。
5. 【請求項５】一方のシ−ス液流入口が設けられた上部プ
   レ−トと、他方のシ−ス液流入口が設けられた下部プレ
   −トと、該上部プレ−トと下部プレ−トとの間にスリッ
   トが設けられシ−ス液の流路が形成されたガイドプレ−
   トとサンプル液の流路とサンプル液用ノズルが形成され
   たノズル部材とを重ね合わせるように接合してシ−スフ
   ロ−の流路を形成したことを特徴とするフロ−セル装
   置。
6. 【請求項６】内部にサンプル液の流路が形成され、該流
   路と接続されたノズルが形成されたガイドプレ−トが取
   り付けられたノズル押えと、該ガイドプレ−トを取り囲
   むように取り付けられ、シ−スフロ−を形成するための
   キャピラリ−と、シ−ス液流入口を有し前記ノズル押え
   とキャピラリ−を固定するためのホルダを備えたことを
   特徴とするフロ−セル装置。
7. 【請求項７】サンプル液供給用のピペッタと、該ピペッ
   タを駆動するためのピペッタ駆動装置と、シ−ス液を供
   給するシ−ス液供給装置と、前記サンプル液をシ−ス液
   で包み込んだシ−スフロ−を形成するための流路を具備
   したフロ−セル装置において、該フロ−セル装置の前記
   ピペッタとの接続部に前記ピペッタと密着して接続する
   ためのシ−ル部を設けたことを特徴とするフロ−セル装
   置。
8. 【請求項８】サンプル液をシース液で包みこんだシ−ス
   フロ−を形成するフローセル装置において、前記シ−ス
   フロ−の流れの方向をｘ軸、幅方向をｙ軸、高さ方向を
   ｚ軸としたとき、上流側からｘ軸方向に沿ってｚ軸方向
   の寸法が減少され増速する流れ区間と、ｚ軸方向の寸法
   が同一に形成され平行流が形成される流れ区間とが形成
   されていることを特徴とするフローセル装置。
9. 【請求項９】前記縮流流路の上流側に平行流路部を具備
   する請求項１又は３に記載のフロ−セル装置。
10. 【請求項１０】前記縮流流路が単調に増速する流れであ
    る請求項１又は３に記載のフロ−セル装置。
11. 【請求項１１】前記平行流路の流れが１０００ｍｍ／秒
    以上のサンプル流である請求項１から３、８のいずれか
    に記載のフロ−セル装置。
12. 【請求項１２】前記平行流路が測定部であってサンプル
    液の厚みが顕微鏡で撮像できる厚さにほぼ一致させて形
    成されている請求項１から３、８のいずれかに記載のフ
    ロ−セル装置。
13. 【請求項１３】前記サンプル液がノズルから流出される
    ものであって、該ノズルがガイドを備え、かつ該ガイド
    により前記サンプル流の幅を一定に保つようにした請求
    項１から４、８のいずれかに記載のフロ−セル装置。
14. 【請求項１４】前記ガイドが複数個形成されるものであ
    って、該ガイドにより前記サンプル流の幅を可変にする
    ようにした請求項１３に記載のフロ−セル装置。
15. 【請求項１５】前記サンプル流の幅が可変となるように
    形成されるものであって、前記測定部における測定系の
    倍率に応じて前記サンプル流の幅を変える請求項１４に
    記載のフロ−セル装置。
16. 【請求項１６】前記ノズルの流出口が流れ方向側に突き
    出された少なくとも２つの突起を有するものであり、前
    記ｘ−ｚ平面に対し面対称になるように形成されている
    請求項１５に記載のフロ−セル装置。
17. 【請求項１７】前記平行流の後流側にｚ軸方向の寸法が
    緩やかに増大される減速される流れ区間が形成されてい
    る請求項８に記載のフロ−セル装置。
18. 【請求項１８】前記ノズルの出口の突起がｘ−ｙ平面と
    平行な１組の平板状である請求項１３に記載のフローセ
    ル装置。
19. 【請求項１９】前記ノズルの出口の突起がｘ−ｚ平面と
    平行な少なくとも２組の平板状である請求項１４に記載
    のフローセル装置。
20. 【請求項２０】前記ノズルが前記平行流の流れ区間に突
    き出し、該ノズルの出口のｘ軸断面が、ｙ軸方向とｚ軸
    方向に対して異なる寸法を有するものである請求項１３
    又は１４に記載のフローセル装置。
21. 【請求項２１】前記ノズルと接続されたサンプル液供給
    部を有し、サンプル液を吐出するためのピペッタを前記
    サンプル供給部に直接密着して、サンプル液を供給する
    請求項１３に記載のフローセル装置。
22. 【請求項２２】前記サンプル供給部にフロ−セル装置を
    洗浄したときの廃液を排出するための廃液口を具備して
    いる請求項２１に記載のフロ−セル装置。
23. 【請求項２３】前記測定部でサンプル液の測定中に、サ
    ンプル供給手段によりサンプル液の供給量とシース液の
    供給量を変更するように構成した請求項１２に記載のフ
    ロ−セル装置。
24. 【請求項２４】前記流路が透明な板状部材の接合によっ
    て形成されている請求項１から８のいずれかに記載のフ
    ローセル装置。
25. 【請求項２５】前記ノズルが、板状の部材の接合によっ
    て形成されている請求項１３に記載のフローセル装置。
26. 【請求項２６】前記ノズルが、中空の部材の一部を切り
    欠くことによって形成されいる請求項１３に記載のフロ
    ーセル装置。
27. 【請求項２７】前記流路を構成する流路構成部品と、前
    記ノズルとサンプルの供給部とを密着して接続するホル
    ダを備えた請求項５に記載のフローセル装置。
28. 【請求項２８】被検査液をシース液で包みこんだシース
    フローの流れの方向をｘ軸として、該ｘ軸方向に沿う流
    れ区間と、該流れ区間の上流側に接続する少なくとも１
    つのシース液体供給口と、前記流れ区間の下流側に接続
    する少なくとも１つの廃液口と、前記流れ区間に突き出
    されたサンプル液体を吐出するノズルを備えたフローセ
    ル装置であって、少なくとも前記被検査液の流量、シー
    ス液の流量、ノズルの形状のいずれかを変化させること
    によって、被検査液の流速、サンプル断面形状を複数種
    類に変更することを特徴とするフローセル装置。
29. 【請求項２９】被検査液をシース液で包みこんだシース
    フローの流れの方向をｘ軸として、該ｘ軸方向に沿う流
    れ区間と、該流れ区間の上流側に接続する少なくとも１
    つのシース液体供給口と、前記流れ区間の下流側に接続
    する少なくとも１つの廃液口と、前記流れ区間に突き出
    されたサンプル液体を吐出する出口を備えているフロー
    セル装置であって、少なくとも前記被検査液の流量、シ
    ース液の流量、ノズルの形状のいずれかを複数組みあわ
    せて変化させることによって、前記被検査液の流れの流
    速、前記ｘ軸に垂直な断面のｙ軸方向の幅、ｘ軸に垂直
    な断面のｚ軸方向の幅をそれぞれ独立に変更することを
    特徴とするフローセル装置。
30. 【請求項３０】前記ノズルの出口部の形状を変化させる
    ことによって、前記被検査液の流速、ｙ軸方向の幅、ｚ
    軸方向の幅をそれぞれ独立に制御する請求項２７に記載
    のフローセル装置。
31. 【請求項３１】前記ノズルの出口部の形状変化が出口の
    大きさを変化させるものである請求項２７、２８又は２
    ９に記載のフローセル装置。
32. 【請求項３２】前記ノズルの出口部が弾性体のチューブ
    で構成され、弾性体を変形させることにより、ノズルの
    出口部の形状を変化させるものである請求項２７、２８
    又は２９に記載のフローセル装置。
33. 【請求項３３】前記ノズルの出口部が１対以上の板状の
    ガイドを備えたものであって、該ガイドの姿勢を変化さ
    せることによりノズル出口の形状を変化させるものであ
    る請求項２７、２８又は２９に記載のフローセル装置。
34. 【請求項３４】前記ノズルの出口部の形状変化が前記流
    路に対するノズル姿勢を変化させるものである請求項２
    ７、２８又は２９に記載のフローセル装置。
35. 【請求項３５】前記ノズルの出口内側に大きさの異なる
    内側のノズルを備え、かつ該内側のノズルを突出させる
    ことによりノズル出口の形状を変化させるものである請
    求項２７に記載のフローセル装置。
36. 【請求項３６】前記ノズル出口部が異なる流路に接続さ
    れた複数のサンプル液の出口を有するように形成された
    ものであって、該サンプル液を吐出する出口を変更する
    ことにより前記被検査液の流速、断面形状をそれぞれ独
    立に制御する請求項２８又は２９に記載のフローセル装
    置。
37. 【請求項３７】前記複数のサンプル液の出口部が複数の
    対の板状のガイドを備えたものである請求項３５に記載
    のフローセル装置。
38. 【請求項３８】前記ノズルの出口部が１対以上のガイド
    を有するものであって、該ガイドを乗り越えるサンプル
    液の量を調整することにより、前記被検査液の流速、ｙ
    軸方向の幅、ｚ軸方向の幅をそれぞれ独立に制御する請
    求項２７、２８又は２９に記載のフローセル装置。
39. 【請求項３９】前記ノズルの出口部にｘ軸と平行に１対
    の外側のガイドが設置され、該ガイドの内側に該ガイド
    よりも小さい１対の第２のガイドを内側に向かうように
    角度をもって設置した請求項２８又は２９に記載のフロ
    ーセル装置。